編輯推薦
《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能製作項目精選》作者是國內外知名的創客、電子製作大師,每一本書都非常暢銷。
智能製作項目類的圖書,四色大圖,步驟清晰,適閤讀者動手製作。Arduino是一個簡單的微控製器,具有易於學習的編程環境,而Raspberry Pi則是一款基於Linux的微型計算機。本書清晰地闡述瞭Arduino和Raspberry Pi之間的差異,並介紹瞭多種基於Arduino或Raspberry Pi的有趣的製作項目。
通過這些製作項目,展示如何使用Arduino或Raspberry Pi創建和控製運動、光綫和聲音,讓項目酷炫地動起來。讓讀者更清楚地瞭解何時使用它們,以及適閤使用的領域,同時鼓勵讀者去探索Arduino或Raspberry Pi的更多應用。
通過本書你將學到以下內容:
使用Arduino的綫性執行器構建罐式破碎機
使用Arduino來澆灌你的植物
使用LED構建個人交通信號燈
用你自己建立的恒溫飲料冷卻器來冷卻飲料
瞭解並使用PID控製算法
使用Raspberry Pi創建一個木偶舞會
內容簡介
《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能製作項目精選》主要介紹使用Arduino和Raspberry Pi控製身邊的小物件,讓其能夠感知聲、光,並控製它的動作。《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能製作項目精選》在講述瞭基本知識的基礎上,介紹瞭多個有趣的製作項目,列清瞭圖文步驟,讓讀者可以一步步跟著製作齣來,通過實踐進行學習。製作項目包括,用Arduino製作一個自動澆水器,設計一個LED交通信號燈,用Raspberry Pi製作會跳舞的小玩偶,等等。
作者簡介
關於作者
Simon Monk能夠全身心地進行圖書寫作,主要由於他是電子創客。他的書籍包括Arduino編程:Arduino編程入門,Raspberry Pi Cookbook和Hacking Electronics。他還幫助他的妻子琳達經營MonkMakes.com,製作和齣售與他的書相關的工具包和其他産品。您可以在Twitter上關注Simon,並在simonmonk.org上瞭解更多關於他的書籍。
內頁插圖
目錄
《創客電子:Arduino與Raspberry Pi智能製作項目精選》 簡介 這是一本為所有熱衷於電子製作、編程創造以及智能硬件的愛好者量身打造的實戰指南。本書深度融閤瞭當前最受歡迎的開源硬件平颱——Arduino和Raspberry Pi,通過一係列精心設計的、由淺入深的智能製作項目,帶領讀者從零開始,逐步掌握從基礎理論到實際應用的全過程。無論你是初學者,渴望踏入電子製作的奇妙世界,還是有一定經驗的創客,尋求更具挑戰性和創新性的項目,本書都將是你不可或缺的夥伴。 本書核心理念 本書的核心在於“玩中學,做中學”。我們堅信,理論知識的掌握與實踐操作的結閤是學習電子和編程最有效的方式。因此,本書摒棄瞭枯燥乏味的純理論講解,而是將每一個概念、每一個技術點都融入到具體的項目中。讀者將通過動手搭建電路、編寫代碼、調試程序,在解決實際問題的過程中,深刻理解微控製器的工作原理、傳感器的數據采集、執行器的控製邏輯,以及如何利用強大的Raspberry Pi構建更復雜的智能係統。 Arduino:開啓你的第一個智能硬件夢想 Arduino以其簡單易用、開源免費的特性,成為瞭無數創客的入門首選。本書在Arduino篇章,將帶領你從最基礎的LED閃爍開始,逐步解鎖它的強大能力。 基礎入門與核心概念: 我們會詳細介紹Arduino開發闆的型號選擇、硬件連接、開發環境的搭建,並清晰解釋數字輸入/輸齣、模擬輸入、PWM(脈寬調製)等核心概念。你將學會如何讀取按鈕狀態、控製LED亮度,理解電壓信號與數字信號的轉換。 傳感器世界: 傳感器是智能設備感知世界的眼睛和耳朵。本書將涵蓋各類常用傳感器的應用,例如: 溫濕度傳感器(DHT11/DHT22): 學習如何獲取環境的溫濕度數據,並將其顯示在LCD屏幕上,甚至通過網絡上傳至雲端,構建你的專屬環境監測站。 光敏電阻與超聲波傳感器: 製作自動感應的夜燈,或者一個簡單的測距裝置,讓你直觀感受傳感器的工作原理。 土壤濕度傳感器: 構建一個智能澆水係統,讓你的植物不再因為忘記澆水而枯萎。 紅外傳感器與運動傳感器: 製作一個簡易的安防報警器,為你的房間增添一份安全保障。 執行器控製: 智能設備不僅要感知,還要行動。本書將深入講解如何控製各種執行器,包括: 舵機與直流電機: 製作一個可以搖擺的機械臂,或者一個遙控小車,體驗控製物理運動的樂趣。 繼電器: 學習如何利用Arduino控製大功率電器,例如電風扇、燈光等,實現遠程或自動開關。 蜂鳴器: 製作簡單的聲音提示,或者一個小型電子樂器。 通信與交互: LCD/OLED顯示屏: 將傳感器數據、項目狀態信息等可視化呈現,提升交互體驗。 藍牙/Wi-Fi模塊: 學習如何讓你的Arduino項目與手機App或互聯網進行通信,實現無綫控製和數據傳輸。 項目案例: 智能植物澆水係統: 結閤土壤濕度傳感器、水泵,實現根據植物需求自動澆水。 DIY智能鬧鍾: 結閤RTC(實時時鍾)模塊、LCD顯示屏和按鈕,製作一個具有自定義功能的鬧鍾。 傢庭安防報警器: 利用門磁傳感器、紅外傳感器和蜂鳴器,搭建一個基礎的傢庭安防係統。 DIY無人機(基礎版): 這是一個進階項目,我們將介紹如何使用Arduino控製電機和姿態傳感器,為理解更復雜的飛行控製打下基礎。 Raspberry Pi:構建你的智能大腦 Raspberry Pi作為一颱功能強大的微型計算機,為構建更復雜、更智能的係統提供瞭無限可能。本書的Raspberry Pi篇章,將帶領你進入一個更廣闊的智能世界。 Linux係統與基礎操作: 我們將詳細指導你如何安裝Raspberry Pi OS(原Raspbian),並掌握基本的Linux命令行操作,如文件管理、軟件安裝、網絡配置等,讓你能夠遊刃有餘地駕馭這颱小巧的電腦。 GPIO接口的靈活運用: Raspberry Pi同樣擁有GPIO(通用輸入輸齣)接口,本書將教你如何通過Python編程控製這些接口,實現與外部硬件的交互,這使得Raspberry Pi可以像Arduino一樣控製傳感器和執行器,但擁有更強大的計算能力。 Python編程精通: Python作為Raspberry Pi的首選編程語言,以其簡潔易懂的語法而受到廣泛喜愛。本書將從Python基礎語法入手,逐步深入到麵嚮對象編程、文件操作、網絡通信等,並專注於如何利用Python庫來控製GPIO、訪問傳感器、處理圖像和音頻。 多媒體與視覺識彆: Raspberry Pi強大的處理能力使其在多媒體和人工智能領域大有可為。 攝像頭模塊應用: 學習如何連接Raspberry Pi攝像頭,進行拍照、錄像,並利用OpenCV等庫進行圖像處理,如人臉識彆、物體檢測。 語音交互: 探索如何利用Python庫實現語音識彆和語音閤成,為你的項目添加智能語音助手功能。 網絡與物聯網(IoT): Raspberry Pi是構建物聯網設備的理想平颱。 MQTT協議: 學習如何使用MQTT協議,讓Raspberry Pi與其他設備或雲平颱進行高效的消息通信,實現遠程監控和控製。 Web服務器搭建: 嘗試在Raspberry Pi上搭建一個簡單的Web服務器,通過瀏覽器來控製你的項目,實現Web端的遠程操控。 與雲平颱集成: 將你的Raspberry Pi項目連接到如ThingsBoard、AWS IoT等雲平颱,實現數據的可視化、存儲和分析。 項目案例: 智能傢居中控係統: 利用Raspberry Pi作為核心,通過Python腳本和Web界麵,統一控製傢中連接的各種智能設備(如通過Wi-Fi連接的LED燈、智能插座等),構建一個個性化的智能傢居場景。 DIY網絡攝像頭與遠程監控: 結閤Raspberry Pi攝像頭和網絡技術,搭建一個可以遠程訪問的攝像頭,用於傢庭安全監控或寵物觀察。 基於OpenCV的人臉識彆門禁係統: 利用Raspberry Pi處理攝像頭捕捉的圖像,實現人臉識彆,並控製門鎖的打開,實現一個基礎的智能門禁。 傢庭媒體中心: 將Raspberry Pi配置成一個簡易的媒體服務器,用於播放存儲在本地或網絡上的電影、音樂,享受傢庭影院的樂趣。 智能機器人(進階): 結閤Raspberry Pi的計算能力和Arduino的實時控製能力,構建一個更復雜的機器人,例如能夠自主導航、避障,並響應語音指令的機器人。 Arduino與Raspberry Pi的協同工作 本書的精髓之一在於教授讀者如何將Arduino和Raspberry Pi結閤使用,充分發揮各自的優勢。Arduino擅長實時、底層的硬件控製,而Raspberry Pi則擁有強大的計算能力和豐富的軟件資源。 串行通信(UART): 學習如何通過串行通信,讓Arduino將傳感器數據發送給Raspberry Pi進行處理,或者讓Raspberry Pi嚮Arduino發送控製指令。 I2C/SPI通信: 掌握更高效的通信協議,使兩者之間的數據交換更加流暢。 項目示例: 智能機器人主控與子控: 使用Arduino負責電機的精確控製和傳感器的實時數據采集,而Raspberry Pi則負責高級任務,如圖像識彆、路徑規劃和任務調度。 物聯網數據采集與遠程監控(進階): Arduino負責現場數據的采集,然後通過Wi-Fi模塊將數據發送給Raspberry Pi,Raspberry Pi再將數據上傳到雲平颱進行分析和展示。 本書特色與價值 案例驅動,循序漸進: 每個項目都從需求分析、硬件清單、電路連接、代碼實現到最終效果演示,提供瞭詳細的步驟和講解,確保讀者能夠輕鬆上手。 理論與實踐並重: 在項目實施過程中,穿插必要的理論知識講解,幫助讀者知其然,更知其所以然。 軟硬件結閤: 強調軟硬件協同工作的重要性,培養讀者係統性解決問題的能力。 前沿技術應用: 涉及物聯網、人工智能(如圖像識彆、語音交互)等當前熱門技術,幫助讀者緊跟時代步伐。 激發創造力: 書中的項目不僅僅是操作指南,更是激發讀者創新靈感的起點。讀者可以根據自己的需求和創意,對項目進行二次開發和擴展。 開源精神的傳承: Arduino和Raspberry Pi都是開源社區的傑齣代錶,本書鼓勵讀者積極參與開源社區,分享自己的成果和經驗。 適閤讀者 對電子製作、編程和智能硬件充滿好奇的初學者。 希望將理論知識轉化為實際項目的高中生、大學生。 渴望掌握新技能,拓展職業發展方嚮的工程師或技術愛好者。 希望為生活增添樂趣,DIY屬於自己的智能設備的創客。 教育工作者,用於教學實踐和課程設計。 結語 《創客電子:Arduino與Raspberry Pi智能製作項目精選》不僅僅是一本書,更是一扇通往智能世界的大門。它將陪伴你從一個好奇的觀察者,蛻變為一個富有創造力的智能製作達人。準備好你的工具,打開你的思維,讓我們一起用Arduino和Raspberry Pi,點亮你的智能製作夢想!
這本書的齣現,讓我對“智能製作”這個概念有瞭全新的認知。之前總覺得這是高科技公司纔能玩的東西,沒想到《創客電子 Arduino和Raspberry Pi智能製作項目精選》這本書,一下子就把這個神秘的麵紗揭開瞭。它不是那種厚重的理論書籍,而是一本充滿實踐精神的指南。我最欣賞的是它項目的選擇,涵蓋瞭從基礎的交互到復雜的物聯網應用,非常具有代錶性。我嘗試著跟著書裏的一個“光綫感應小夜燈”項目動手,雖然隻是一個簡單的功能,但整個過程讓我體驗到瞭從想法到實現的完整過程。書中對每個項目的步驟都進行瞭細緻的分解,配閤圖文並茂的講解,即使是第一次接觸電子元器件的人,也能很快上手。而且,它針對Arduino和Raspberry Pi兩個平颱都提供瞭豐富的項目,這讓我們可以根據自己的興趣和已有資源來選擇。我特彆喜歡書中關於代碼部分的講解,它不像教科書那樣生硬,而是將代碼融入到具體的項目中,讓你在解決實際問題的過程中學習編程。我記得書中關於“數據可視化”的項目,讓我對如何將傳感器收集的數據用圖錶的形式展現齣來有瞭清晰的理解,這對於很多需要數據分析的項目都非常實用。這本書不隻是教你如何組裝硬件和編寫代碼,它更像是在傳授一種創客的思維方式,一種解決問題的能力。我感覺自己不僅僅是在學習電子製作,更是在學習如何利用技術創造屬於自己的有趣事物。